Эмбриогенез. 
Морфологическая диагностика врожденных пороков развития Центральной нервной системы у абортусов и плодов

Развитие ЦНС в онтогенезе состоит из 4 основных процессов: 1 — появление нервной пластинки и формирование нервной трубки; 2 — образование мозговых пузырей, разделение передних пузырей на парные отделы; 3 — миграция и дифференцировка нервных и глиальных клеток; 4-последовательная миелинизация проводящих путей головного и спинного мозга.

У человека нервная пластинка появляется на 16-й день развития из наружного зародышевого листка, под влиянием хордомезодермы. На 20-й день возникает центральная продольная борозда, которая разделяет нервную пластинку на левую и правую половины. Края пластинок утолщаются, начинают закручиваться и затем сливаются, образуя нервную трубку. Краниальная часть этой трубки расширяется и делится на три мозговых пузыря. К 5-й неделе передний и задний пузыри вновь делятся, в результате чего образуются конечный (telencephalon), промежуточный (diencephalon), средний (mesencephalon), задний (metencephalon) и продолговатый мозг (myelencephalon). Полости мозговых пузырей в процессе развития превращаются в вентрикулярную систему головного мозга. Конечный мозг на 30-й день начинает делиться продольно, и к 33-му дню из него образуются два параллельных мозговых пузыря, из которых на 42-й день формируются большие полушария. Еще до деления конечного мозга, к-24-му дню, в его передних отделах симметрично появляются зрительные пузырьки.

Нервная пластинка и медуллярная трубка на ранних стадиях развития состоят из клеток одного типа, образующих вентрикулярную зону. Они вытягиваются перпендикулярно поверхности трубки и превращаются в псевдомногослойный эпителий. В ядрах происходит повышенный синтез ДНК. На стадии, нервной пластинки ядра располагаются ближе к мезодерме, а на стадии трубки — ближе к вентрикулярной поверхности. Синтезируя ДНК, ядро движется в цилиндрической цитоплазме по направлению к эктодерме, после чего следует митотическое деление клетки. Дочерние клетки устанавливают контакт с обеими поверхностями нервной трубки: наружной и внутренней. Большинство клеток продолжает оставаться в вентрикулярной зоне и делиться. Таким образом, число нервных клеток логарифмически увеличивается примерно со скоростью трех генераций в день. Несомненно, что небольшое нарушение размножения клеток в эти ранние стадии заметно влияет на размеры и клеточный состав ЦНС.

Каждая генерация клеток в дальнейшем предназначена для конкретного слоя коры больших полушарий. Вначале вентрикулярная зона занимает всю толщу стенки нервной трубки и ядра клеток равномерно распределены. Затем в отдельных местах появляется маргинальная зона, состоящая из переплетающихся клеток вентрикулярной зоны, а также аксонов нейронов, расположенных и вне нервной трубки. Между маргинальной и вентрикулярной зонами образуется промежуточная зона, представленная ядрами клеток после митотического деления, которые движутся к поверхности мозга. По сравнению с вентрикулярной зоной ядра клеток промежуточной зоны расположены более редко. Часть ядер не достигает промежуточной зоны и образует субентрикулярную зону, в которой продолжается интенсивное деление клеток. Большинство клеток субвентрикулярной зоны имеет отростки, достигающие как внутренней, так и наружной поверхности. Так формируются четыре первичные зоны ЦНС, дальнейшая судьба которых еще не совсем изучены.

Клетки, ядра которых располагаются в вентрикулярной зоне, расцениваются как спонгиобласты, из них впоследствии образуются глиальные клетки. Клетки, расположенные вне этой зоны, могут трансформироваться как в нейроны, так и в астроциты и олигодендроглиоциты. На 8-й неделе начинается закладка коры больших полушарий и сосудистых сплетений, которые начинают продуцировать ликвор. Стенка больших полушарий в этот период состоит из четырех основных слоев: внутреннего (густоклеточного) — матрикса, межуточного, из корковой закладки и лишенного клеточных элементов краевого слоя.

Образование неокортикальной пластинки (коры больших полушарий) проходит 5 стадий: 1 — начальное образование кортикальной пластинки (7 — 10-я недели); 2 — первичное сгущение кортикальной пластинки (10 — 11-я недели); 3 — образование двуслойной кортикальной пластинки (11 — 13-я недели); 4 — вторичное сгущение кортикальной пластинки (13 — 15-я недели); 5 — длительная дифференцировка нейронов (16 нед. и далее). Особенностью развития кортикальной пластинки является появление в маргинальном отделе коры горизонтально ориентированных нейронов Кахала — Ретциуса, происхождение которых неизвестно. У человека они появляются во второй половине гестации и исчезают в течение первых шести месяцев жизни. Другим малоизвестным и временным компонентом развивающейся краевой зоны коры является транзиторный субпиальный (поверхностный зернистый) слой, который обнаруживается только у человека. Дальнейшая судьба клеток этого слоя коры не ясна.

На 5-м месяце внутриутробного развития начинают выявляться особенности цитоархитектоники различных полей коры, а к концу 6-го месяца кора всех областей больших полушарий имеет шестислойное строение. Особенности цитоархитектоники прецентральной области проявляются уже на 4 — 5-м месяце, еще до закладки центральной борозды, а разграничение на поля начинается с 22-й недели.

Раньше других отделяются, увеличиваются в размерах и принимают форму пирамид большие нейроны пятого слоя коры. К моменту рождения большинство нейронов глубоких слоев коры достигает зрелости, приближаясь по характеру развития отростков и форме тела к структуре этих слоев у взрослого человека. Нейроны более поверхностных слоев коры несколько отстают в развитии. Дендриты нервных клеток появляются позже аксонов. Первый дендрит формируется у нейрона на полюсе, противоположном аксону. К 11-му месяцу у аксона развиваются коллатерали.

Ко 2-му месяцу поверхность больших полушарий остается гладкой. Через 2 мес. на нижней поверхности лобных долей начинается закладка обонятельных борозд, а также луковиц, трактов и пластинок обонятельных нервов. Вначале обонятельные луковицы и тракты имеют просвет, который в дальнейшем облитерируется. На 4-м месяце выявляются особенности наружной конфигурации больших полушарий и образуется мозолистое тело. Первой формируется сильвиева борозда, затем, на 6-м месяце, — роландова борозда. В 6 лунных месяцев уже хорошо определяются прецентральные извилины и борозды затылочных долей, происходит закладка первичных борозд теменных долей, верхних и нижних лобных извилин.

В височных долях первой появляется верхняя височная извилина. Образование островка намечается с 4-го месяца. Процесс его оперкулизации и формирование на поверхности островка борозд и извилин к моменту рождения полностью не заканчивается и продолжается после рождения. К 8-му месяцу головной мозг плода имеет все главные постоянные борозды. В этот же срок появляются вторичные, а в течение 9-го лунного месяца — третичные извилины.

Закладка гиппокампа происходит на 37-й день, через 4 дня начинается дифференцировка его отделов. По данным И. Н. Боголеповой (1969); дифференцировка гиппокампа на основные поля появляется лишь в начале 4-го лунного месяца. Наружное коленчатое тело развивается из латеральной группы клеток зрительного бугра. У эмбриона длиной 3,5 см закладка его вентрального ядра приходится на конец 2-го месяца. Его дорсальное ядро обнаруживается у эмбриона длиной 4,5 см, оно быстро развивается, принимая слоистый вид.

Мозжечок развивается из парных зачатков, появляющихся из крыловидных пластинок, примерно на 32-й день. Ядра и кора мозжечка формируются из двух миграционных зон — медиальной и латеральной. Филогенетически более новые образования мозжечка (зубчатые ядра и кора латеральных отделов полушарий) развиваются из латеральной миграционной зоны. Из медиальной образуются более старые в филогенетическом отношении структуры (кора червя и дорсомедиальных отделов полушарий, шаровидное, фастигиальное и пробковидные ядра). Ядра закладываются в 2−3 лунных месяца, а еще через 1 мес. начинается закладка корковой пластинки, приобретающей к 8-му месяцу типичное строение.

Особенности онтогенеза среднего мозга еще недостаточно изучены. Его дифференцировка значительно зависит от развития ствола мозга, его мозжечковых и корковых связей. Дорсальный отдел варолиева моста, соответствующий покрышке, филогенетически более старый и формируется раньше, чем более новый вентральный, или базис.

Продолговатый мозг является производным пятого мозгового пузыря. Его ядерные группы формируются довольно рано, что находится в прямой зависимости от становления в онтогенезе функций дыхания, кровообращения и пищеварения. Первыми, на 54-й день развития, закладываются медиальные добавочные оливы. Через 4 дня начинается закладка ядер нижних олив, которые сначала имеют вид компактных образований. Разделение их на вентральную и дорсальную пластинки намечается у эмбриона длиной 8 см, а их извитость — лишь у эмбриона длиной 18 см. С 4-го месяца на вентральной поверхности npoдолговатого мозга обнаруживаются контуры олив и пирамид. К моменту рождения нижние оливы покрываются тонким слоем нервных волокон.

Примерно до 3-го лунного месяца спинной мозг и позвоночный канал имеют одинаковые размеры. В дальнейшем спинной мозг отстает в развитии от позвоночника и его каудальный отдел к моменту рождения достигает только уровня 3-го поясничного позвонка.

Формирование спинного мозга происходит быстрее, чем головного. Первыми мигрируют и дифференцируются двигательные нейроны, затем комиссуральные, пучковые нейроны промежуточной области переднего и заднего рогов, далее нейроны бокового рога и ядер Кларка. Нейронная организация спинного мозга приобретает относительно сформированный вид в период от 20-й до 28-й недели. Быстрое созревание спинного мозга обеспечивает ранние двигательные функции у плода.

Видимое невооруженным глазом разделение мозговой ткани на серое и белое вещество обусловлено развитием миелиновых оболочек, которое соответствует началу функционирования тех или иных систем головного и спинного мозга. Первые признаки миелинизации появляются на 5-м месяце внутриутробной жизни в стволовой части головного мозга, в волокнах продолговатого, в шейном и поясничном утолщениях спинного мозга. На 6-м месяце миелинизация захватывает некоторые центральные двигательные отделы (вестибулоспинальный, руброспинальный и отдельные мозжечковые тракты). Миелином покрываются сначала чувствительные, а затем двигательные пути. Первые признаки миелинизации пирамидных пучков появляются у плода на 8 — 9-м месяце.

К моменту рождения миелинизируется большая часть спинного мозга, продолговатый мозг, окружность ядер мозжечка, многие участки моста и среднего мозга, полосатое тело. Однако полностью миелинизируются только нервные волокна бледного шара, таламических пучков, зрительных трактов и дорсальных отделов внутренней капсулы. К 4-му месяцу после рождения миелиновые оболочки хорошо сформированы в лучистом венце, мозолистом теле, в нижних отделах внутренней капсулы. К 7 — 8-му месяцам состояние миелинизации нервных волокон ЦНС приближается к таковому у взрослого человека, однако миелиновые оболочки еще располагаются редко, особенно в белом веществе височных долей.

После рождения миелинизация быстро нарастает и ко 2-му году внеутробной жизни головной мозг ребенка миелинизирован практически в такой же степени, как у взрослого человека. Миелинизация пирамидных путей заканчивается к 1-му году жизни или несколько позже. В течение 1-го десятилетия продолжают миелинизироваться волокна неспецифических проекционных и ассоциативных отделов таламуса, а у взрослых людей — волокна ретикулярной формации и нейроглия коры.

Миелинизации предшествует пролиферация незрелых клеток глии (очаги которой нередко расцениваются как проявление патологического процесса) в виде так называемого миелинизирующего глиоза. Впоследствии они превращаются в олигодендроглиоциты. В сложных процессах миелинизации возможны различные ошибки, что обнаруживается методами электронной микроскопии: некоторые миелиновые оболочки формируются более длинными, чем это необходимо для обертывания аксона; на уже сформированной миелиновой оболочке образуется вторая оболочка. Иногда все тело нервной клетки или отростки астроцитов окутываются миелином. Такая гипермиелинизация может быть причиной возникновения, «мраморного состояния» мозговой ткани. Факторы миелинизации, ее особенности и характер нарушений изучены еще недостаточно полно и представляют собой широкое поле деятельности для будущих исследований.

Параллельно с развитием ткани головного мозга идет образование мозговых оболочек, которые формируются из перимедуллярной мезенхимы. Сначала появляется сосудистая оболочка, из нее на 3−4-й неделе в толщу медуллярной трубки врастают кровеносные сосуды. Они втягивают с собой листок сосудистой оболочки, вследствие чего образуются Вирхов-Робеновские пространства. С возникновением на 5-м месяце отверстий Лушки и Мажанди мягкая мозговая оболочка расслаивается спинномозговой жидкостью на два слоя: сосудистый и паутинный. Образуется субарахноидальное пространство. Твердая мозговая оболочка появляется во второй половине внутриутробной жизни. Умеренное расширение вентрикулярной системы до образования отверстий Лушки и Мажанди носит название физиологической гидpoцeфaлии.

Таким образом, к моменту рождения основные отделы головного мозга практически сформированы, однако пирамидные тракты остаются не миелинизированными.

После рождения происходит совершенствование синаптического аппарата и дальнейшая миелинизация проводящей системы. Масса головного мозга к концу внутриутробного развития равна 11−12% общей массы тела, в то время как у взрослого человека она составляет всего 2,5%. В отличие от мозга взрослого у плодов и новорожденных нейроны различных слоев коры лежат густо, лишь единичные располагаются в белом веществе. В черной субстанции ствола они лишены меланина, который впервые появляется в 3−4 года.

Масса мозжечка у новорожденных составляет 5,8% массы мозга, борозды его полушарий неглубокие. До 3-го-месяца после рождения в коре мозжечка сохраняется наружный зернистый эмбриональный слой (слой Оберштейнера), клетки которого постепенно исчезают в течение 1-го года жизни. В субэпендимарной зоне вентрикулярной системы головного мозга новорожденных отмечаются незрелые клеточные элементы, что иногда ошибочно принимают за проявление локального энцефалита. Эти клетки располагаются в субэпендимарном слое диффузно или отдельными очагами, иногда вдоль сосудов достигают белого вещества и постепенно исчезают к 3- 5 мес. жизни ребенка.